锰干电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锰干电池。锰干电池的电池罐由负极锌罐（３）构成，负极锌罐（３）含有０．０５～０．６重量％的铅，或者是利用热冲压成形加工在１１０～１３０℃的温度范围内将锌板成形为有底圆筒形而构成的。负极锌罐（３）所含有的锌的晶体粒径在３０μｍ以下。由此，能够防止因形成在负极锌罐（３）上的孔所引起的电解液的泄漏，从而得到耐蚀性优良的锰干电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括耐蚀性优良的负极锌罐的锰干电池。
技术介绍
伴随着放电反应的进行，用于锰干电池的负极锌罐存在的问题 是锌被消耗而使电池容量下降，或者使强度降低。针对这些问题， 现有技术通过在锌中添加铅，使锌罐的耐蚀性得以提高。另外，由于 铅的添加而赋予锌以延展性，所以将锌板成形为有底圆筒形之际的加 工性得以提高。但是，在锌罐的强度下降的放电末期，若因电池掉落等而遭受冲 击，或者是由于过放电而过度地加剧锌罐的腐蚀，便有可能在锌罐的 一部分出现孔，导致电解液从该孔中漏到电池外部。针对这些问题，以前所采取的做法是，用外包装标签来将负极锌 罐的外周面覆盖起来，由此使耐漏液性得以提高。例如，在专利文献 1中记载了这样的技术，使用耐电解液性和耐冲击性优良的聚乙烯等 热收缩性树脂薄膜作外包装标签。但是，在利用外包装标签的情况下，因为JIS等标准规定了锰干 电池的外形尺寸，所以不得不使用外径相应地小了外包装标签的厚度 部分的锌罐。这成了妨碍高容量化的主要原因。但是，若事先考虑到负极锌罐的腐蚀，使负极锌罐的厚度达到一 定厚度以上，由此即使不用外包装标签，也能够使锌罐的耐漏液性得 以提高。例如，作为它的标准，将负极锌罐的厚度设定为能够使负极 的电容量相对于正极的电容量之比在一定值以上那么厚，便能够防止 电解液漏到电池外部。专利文献l:日本特开2006—19091号公报
技术实现思路
为确保负极锌罐的耐漏液性，必须将负极的电容量相对于正极的4电容量之比(以下简称为"电容量比")设定在一定值以上(例如2.4 以上)。若为满足该要求而增加作为负极活性物质的锌的量，即增加 负极锌罐的厚度，则电池罐的内容积相应地就会变小，作为正极活性 物质的二氧化锰的量就减少。结果就会导致低速率放电特性的下降。 另外，若使电容量比增大到超出了所需要的大小(例如4.0以上)， 则相对于过剩的负极电容量而言，正极的电容量就变得不够了，从而 得不到足够的放电容量。本专利技术正是为解决上述问题而研究开发出来的，其主要目的在 于提供一种包括电解液的耐漏液性优良的负极锌罐的锰干电池。因锌罐腐蚀而最终在锌罐上出现孔的现象一般认为是在以下的 反应形态下进行的。也就是说，若让电池放电，则锌罐的表面以成罐时产生的条纹(缺 陷)或锌的晶界为反应起点而开始发生反应，反应就从那里开始进行 下去，并不断地扩大(在使用石墨作成罐时的润滑剂的情况下，石墨 也成为反应起点之一)。而且，若反应进行到锌罐内部，则这时就只 有存在于锌罐内部的晶界成为反应起点而使反应进行下去。也就是 说，只要在锌罐内部有晶界，反应就会沿着晶界进行下去。其结果是， 一般认为锌罐在反应集中的地方将出现孔。本申请的专利技术者们基于这样的考察做出了以下专利技术只要能够使 锌的晶体粒径比以前的小，就不仅能够在锌罐的表面、而且能够在锌 罐内部均匀地进行锌罐的反应，这样就能够大幅度地改善锌罐的耐蚀 性。但是，用在锰干电池中的负极锌罐是这样形成的，使已添加了铅 的熔融锌冷却后，再将它压延成板状而形成锌板，利用冲压成形加工 将该锌板加工成有底圆筒形，即得到了锌罐。但是，到目前为止，为了形成均一形状的罐，将锌板加热到180 20(TC并对它进行冲压成 形加工(热冲压成形加工)。然而，若在这一温度下进行热冲压成形 加工，就会加剧锌的再结晶，在成罐时锌的晶体粒径变大。然而，从 改善锌罐的耐蚀性的观点来看，以前根本没有考虑热冲压成形加工的 加热温度。本专利技术所涉及的锰干电池是一种电池罐由负极锌罐构成的锰干电池，其特征在于负极锌罐含有0.05 0.6重量°/。的铅，而且负极 锌罐中所含有的锌的平均晶体粒径在3(Him以下。另外，本专利技术所涉及的另一锰干电池是一种电池罐由负极锌罐构 成的锰干电池，其特征在于利用热冲压成形加工在110 13(TC的 温度范围内将锌板加工成有底圆筒形来构成锌罐，负极锌罐中所含有 的锌的晶体粒径在30pm以下。根据这样的构成，不仅在锌罐的表面、而且在锌罐内部都能均匀 地进行锌罐的反应，从而能够有效地抑制由形成在锌罐上的孔所引起 的电解液的泄漏。另外，负极活性物质即负极锌罐所含有的锌的电容量相对于正极 活性物质即二氧化锰的电容量之比优选为1.8以上。这样一来，便能 够使负极锌罐的厚度比以前的薄，从而能够改善锰干电池的低速率放 电特性。根据本专利技术的锰干电池，能够提供一种包括电解液的耐漏液性优 良的负极锌罐的锰干电池。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式中的锰干电池的结构的局部剖视图。符号说明1 正极端子板 2 封口体3 负极锌罐 4 碳棒6 正极合剂 7 隔膜8 底纸 9 外包装标签具体实施例方式下面参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的附图中， 为了简化说明，用同一个附图标记表示实质上功能相同的构成要素。 另外，本专利技术并不周限于以下的实施方式。图1是表示本专利技术的实施方式中的锰干电池的结构的局部剖视图。电池罐由负极锌罐3构成。如图1所示，在有底圆筒形的负极锌罐3内，隔着含有电解液的 隔膜7收纳有含有正极活性物质即二氧化锰的正极合剂6，集流体即 碳棒4插入在正极合剂6的中央部。另外，负极锌罐3的上端幵口部 由封口体2密封，碳棒4贯穿封口体2的中心孔而与正极端子板1接 触，正极合剂6的底部与负极锌罐3的底部由底纸8绝缘。另外，负 极锌罐3的外周面由外包装标签9覆盖。本实施方式中的负极锌罐3的构成是含有0.05 0.6重量％的铅， 或者利用热冲压成形加工在110 130'C的温度范围内将锌板加工成 有底圆筒形；负极锌罐3中所含有的锌的晶体粒径在3(Him以下。这 样，通过縮小构成电池罐的锌的晶体粒径，则不仅在锌罐3的表面、 而且在锌罐3内部都能均匀地进行锌罐3的反应，从而能够有效地抑 制由形成在锌罐3上的孔所引起的电解液的泄漏。于是，能够实现耐 蚀性优良的锰干电池。通常情况下，锌的晶粒大小具有一定的分布(例如正态分布)， 上述"晶体粒径"意味着平均的晶体粒径。具体而言，对存在于某一 一定区域的每一个晶粒的大小进行测量，将其平均值定为"晶体粒 径"。另外，能够用各种各样的方法来测量晶粒的大小。例如，在用光 学显微镜进行观察的情况下，将呈现同一种颜色的区域(同一个反射 面的区域)或者被晶界封闭的区域定为晶粒，数一数每一定线长下的 晶粒个数并算出其平均粒径，将对规定数量的试样所求出的该平均粒 径的平均值定为"晶体粒径"。在晶体粒径微小的情况下，可以用电 子显微镜进行观察。这里，负极活性物质即负极锌罐3所含有的锌的电容量相对于正 极活性物质即二氧化锰的电容量之比优选为1.8以上。因为本专利技术中 的负极锌罐3的耐蚀性得以提高，所以能够使负极锌罐3的厚度比以 前的薄，电池罐的内容积便相应地增大，从而能够使正极活性物质即 二氧化锰的量增加。其结果是，能够将确保负极锌罐3的耐漏液性的 电容量比降低到1.8。这样一来，便能够使锰干电池的放电特性得以7提高。另外，负极锌罐3优选至少含有0.05 0.6重量％的铅。在本发 明中，因为热冲压成形加工是在比以前的加热温度低的温度下进行 的，所以通过让锌罐3含有铅，便能够维持成罐时的加工性。二氧化锰优选使用能够得到高放电容量的电解二氧化锰，但考虑 到制造成本的问题，也可以使用廉价的天然二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰干电池，其电池罐由负极锌罐构成，其特征在于：所述负极锌罐含有０．０５～０．６重量％的铅，而且所述负极锌罐所含有的锌的平均晶体粒径在３０μｍ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷洋志，岛村治成，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]